| Project/Area Number |
21K16319
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
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| Research Institution | Osaka City General Hospital (2022-2023)
Osaka University (2021) |
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Principal Investigator |
Okuno Hideo 地方独立行政法人大阪市民病院機構大阪市立総合医療センター(臨床研究センター), 臨床研究センター, 医長 (60768878)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 非結核性抗酸菌 / 迅速診断検査 / 薬剤耐性 / 抗酸菌感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
結核は、衛生状況が大きく改善した現在でも、公衆衛生上の脅威である。特に、大阪市は新規結核発症者数が依然として多く、罹患率は人口10万人当たり29.3人と結核中蔓延国の基準（10万人あたり20.0人以上）に該当する。そのため、抗酸菌感染症が疑われた際には、喀痰検体から結核か非結核性抗酸菌かの鑑別、さらには薬剤耐性の有無が迅速にできる検査系の開発が求められる。
本研究では、全く新しい微生物検出系であるナノポア技術及びAI識別を、抗酸菌の識別に適応し、臨床検体を用いて、結核か非結核性抗酸菌感染症か、あるいはその薬剤耐性に関しても迅速に診断可能な検査手法を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Nanopore technology is a novel pathogen detection technique that identifies pathogens by measuring the current-time waveform of a microorganism as it passes through a 3-μm-diameter through-hole, combined with AI identification. We adapted these technologies to the identification of acid-fast bacilli to develop a test system that enables rapid diagnosis of acid-fast bacilli. First, we established an experimental system to directly observe the passage of bacteria through a through-hole under a microscope, and succeeded in visually capturing the actual passage of bacteria through the through-hole. By changing the culture conditions, we were able to obtain a sufficient amount of bacteria for nanopore measurement and improve cluster formation in a shorter period of time than the usual culture time (approximately 1 week~). The challenge is to set culture conditions that can stably inhibit cluster formation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
直径3μmの貫通孔を微生物が通過する際の電流-時間波形を計測し、病原体を同定する新規の病原体検出技術である、ナノポア技術を抗酸菌の識別に応用し、迅速な抗酸菌診断が可能となる検査系の開発を目的とした。貫通孔を通過する様子を直接顕微鏡下に観察する実験系を確立し、菌体が実際に貫通孔を通過する様子を視覚的にとらえることに成功し、培養条件を変え、通常の培養時間（約1週間～）よりも短期間でナノポア計測には十分な菌量が得られ、cluster形成を改善できた。今後の検討で、より迅速な抗酸菌の同定が可能となることが期待できる。
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